Отклонитель долота

 

Изобретение относится к области бурения скважин и предназначено для направления ствола скважины. Цель изобретения - повышение точности проводки скважины и расширение функциональных возможностей. Устройство включает корпус 4, вал 1 гидрокамеры 13 с опорными элементами 14, клапан с запорным органом, втулку (В) 19 и управляющую втулку (УВ) 21. На В 19 установлены седла 15. Гидравлические каналы связывают каждую гидрокамеру 13 с полостью корпуса 4. Запорный орган клапана выполнен в виде кольца 16 и установлен над седлами 15. УВ 21 связана с корпусом 4 гибкими нитями 20, а с кольцом 16 тягами 26. Полости вала 1 и корпуса 4 гидравлически связаны между собой. Каждая гидрокамера 13 гидравлически связана с последней через шланг 23, отверстие во В 19 и седла 15. В процессе бурения промывочная жидкость поступает в полость корпуса. Смещается УВ 21 в противоположную искривлению скважины сторону. При этом открываются седла 15, расположенные с диаметрально противоположной стороны. Промывочная жидкость поступает в гидрокамеры 13, расположенные под открытыми седлами 15, гидрокамеры 13 выдвигают опорные элементы 14, которые смещают долото в противоположную искривлению скважины сторону. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Е 21 В 7/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

19, 1S

17 и и

79

ФиФ. f (21) 4622321/03 (гг) 28.11.88 (46) 07.07.91. Бюл. ЬВ 25 (75) Т.M,Ãðèãîðüåâà, M.Н.Григорьев и

П.M,Ãðèãîðüåâ (53) 622.243.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 541012, кл. Е 21 В 7/10, 1973.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 909091, кл. Е 21 В 7/08, 1980. (54) ОТКЛОНИТЕЛЬ ДОЛОТА (57) Изобретение относится к области бурения скважин и предназначено для направления ствола скважины. Цель изобретения— повышение точности проводки скважины и расширение функциональных возможностей. Устройство включает корпус 4, вал 1 гидрокамеры 13 с опорными элементами 14, клапан с запорным органом, втулку (В) 19 и управляющую втулку (УВ) 21, На В 19 установлены седла 15. Гидравлические каналы

„„. Ж„„1661346 А1 связывают каждую гидрокамеру 13 с полостью корпуса 4. Запорный орган клапана выполнен в виде кольца 16 и установлен над седлами 15. УВ 21 связана с корпусом 4 гибкими нитями 20, а с кольцом 16 тягами

26. Полости вала 1 и корпуса 4 гидравлически связаны между собой. Каждая гидрокамера 13 гидравлически связана с последней через шланг 23, отверстие во В 19 и седла

15. В процессе бурения промывочная жидкость поступает в полость корпуса. Смещается УВ 21 в противоположную искривлению скважины сторону, При этом открываются седла 15, расположенные с диаметрально противоположной стороны. Промывочная жидкость поступает в гидрокамеры 13, расположенные под открытыми седлами 15, гидрокамеры 13 выдвигают опорные элементы 14, которые смещают долото в противоположную искривлению скважины сторону. 5 ил.

1661346

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а конкретно к устройствам для изменения направления ствола скважины.

Цель изобретения — повышение точности проводки скважины и расширение фун, кциональных возможностей.

На фиг. 1 представлен отклонитель долота, продольный разрез; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1, на фиг. 3 и 4 — положение рабочих органов отклонителя соответствен но для уменьшения и увеличения угла наклона ствола скважины; на фиг. 5 — схема расположения элементов отклонителя для изменения азимута ствола скважины.

Отклонитель долота состоит из полого вала 1, соединенного через переводники 2 и 3 с колонной бурильных труб (или валом турбобура) и долотом (не показаны). Вал 1 вращается внутри корпуса 4 на подшипниках 5 — 8, На корпус навинчены верхняя 9 и нижняя 10 муфты. На корпусе 4 закреплены направляющие планки 11 и упорное кольцо

12. Между направляющими планками 11 установлены гидрокамеры 13 и опорные эле. менты 14. Ввод промывочной жидкости в гидрокамеры 13 производится через седла

15 диаметром 7-8 мм. На последних установлен запорный орган в виде кольца 16. Из каждой гидравлической камеры 13 жидкость постоянно вытекает через жиклер 17.

Диаметр жиклера 17 в 4-5 раз меньше диаметра седла 15, За счет разницы давления промывочной жидкости на седле 15 и в жиклере 17 (в 15-20 раз) в гидрокамерах 13 поддерживается давление, обеспечивающее необходимое усилие долота на стенку ствола скважины, На наружную поверхность верхней муфты 9 навинчен кожух 18, который нижним срезом прижимается к уступу подвижной втулки 19, В кольцевой камере, образованной между корпусом 4 и кожухом

18, подвешена на гибких нитях 20 управляющая втулка 21, которая при отклонении скважины от вертикали передвигает кольцо

16, лежащее на подклапанных штуцерах, Входные отверстия в седлах 15 просверлены со смещением от их осей. Эксцентричность позволяет входные отверстия подводить к внутренней или наружной стенке кольцевой камеры, Промывочная жидкость поступает в гидрокамеры 13 через седла 15, отверстия 22 во втулке 19 и шланги

23, Из полости вала 1 промывочная жидкость поступает в кольцевую камеру через отверстие 24 в стенке вала 1.

Втулка 19 по внутреннему диаметру опирается на уступ на корпусе 4, имеет уплотнительные внутренние и наружные рези5

55 новые кольца (25). Кольцо 16 связано с управляющей втулкой 21 тягами 26, Отклонитель долота работает следующим образом.

Для уменьшения величины зенитного угла ствола скважины седла 15 путем поворота вокруг собственной оси отводятся к наружной стенке кольцевой камеры (фиг. 3).

Шланги 23 напрямую (по одной оси) соединяются с расположенными ниже гидрокамерами 13. При отклонении оси ствола скважины Х-Х от вертикали Z-Z на некоторый угол руправляющая втулка 21 отклоняется от оси скважины, а следовательно, и от оси устройства к вертикали и перемещает в этом же направлении кольцо 16, которое открывает седла 15 со стороны направления искривления скважины. Гидрокамеры 13, наполнившись промывочной жидкостью, с усилием за счет перепада давления в жиклере 17, выдвигают опорные элементы 14 и перемещают колонну бурильных труб и долото к вертикали. При углублении скважины зенитный угол искривления уменьшается.

Для увеличения зенитного угла наклонно направленной скважины при настройке седла 15 подводятся к внутренней стенке кольцевой камеры (фиг. 4), Седла 15 так же как в первом случае, соединяются с гидрокамерами, лежащими на одной оси (по одной прямой).

Управляющая втулка 21, стремясь занять положение ближе к вертикали, открывает подклапанные штуцеры со стороны, противоположной направлению искривления скважины, и гидрокамеры 13 отжимают буровую колонну и долото в направлении искривления ствола скважины.

Для изменения азимута направления искривления ствола скважины на определенный угол вправо или влево от фактического направления ствола скважины, установленного инклинометрическими замерами, необходимо при настройке механизма управления втулку 19 седла 15 повернуть относительно гидрокамер 13 на расчетный угол (фиг. 5). При этом промывочная жидкость из седла 15, находящегося в плоскости искривления, подается в гидрокамеру 13, расположенную под расчетным углом к плоскости искривления. Это обеспечивает отклонение долота в процессе бурения в азимутальном направлении, Отклонитель долота фиксируется в стволе скважины опорными. элементами 14 с усилием в несколько тонн. Последние на наружной поверхности имеют продольные насечки-зубцы, дающие возможность перемещаться устройству вдоль оси скважины вместе с буровой колонной. Колонна бу1661346

21 д

Ю

22

Фиг. 3 рильных труб, соединенная с валом 4, вращается относительно корпуса 4 на подшипниках 5 — 8, благодаря чему корпус 4 не вращается. При случайном тангенциальном проскальзывании опорных элементов 14 относительно стенки ствола скважины и про. ворота корпуса 4 устройства управляющая втулка 21 немедленно переключает гидрокамеры 13 в соответствии с настройкой относительно плоскости искривления скважины и новым положением корпуса 4 устройства.

Формула изобретения

Отклонитель долота. включающий корпус, установленный в корпусе полый вал, равномерно расположенные по окружности корпуса гидрокамеры с опорными элементами, клапан, содержащий запорный орган и втулку с седлами в гидравлических каналах, связывающих каждую гидрокамеру с

5 полостью корпуса, и управляющую втулку, связанную тягами с запорным органом клапана, отличающийся тем, что, с целью повышения точности проводки скважины и расширения функциональных воэможно10 стей, управляющая втулка связана с корпусом гибкими нитями, расположенными параллельно оси корпуса, запорный орган клапана выполнен в виде кольца и установлен над седлами втулки, а полости вала

15 и корпуса гидравлически связаны между

- собой.

1661346

Фиг. Ф

Фиг. 5

Составитель В.Родина

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M. Пожо

Редактор И.Шулла

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 2104 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5